Nghiên cứu dựa trên những cặp song sinh

A

To biomedical researchers all over the world, twins offer a precious opportunity to untangle the influence of genes and the environment - of nature and nurture.

Đối với các nhà nghiên cứu y sinh học trên khắp thế giới, những cặp song sinh cung cấp một cơ hội quý báu để khám phá ảnh hưởng của gen và môi trường - của bản tính tự nhiên và sự nuôi dưỡng.

Because identical twins come from a single fertilized egg that splits into two, they share virtually the same genetic code.

Bởi vì những cặp đồng sinh cùng trứng sinh ra từ một trứng được thụ tinh sau đó chia thành hai, chúng chia sẻ mã di truyền gần như giống nhau.

Any differences between them - one twin having younger looking skin, for example - must be due to environmental factors such as less time spent in the sun.

Bất kỳ sự khác biệt giữa họ - ví dụ, một người có làn da nhìn trẻ hơn, hẳn là do các yếu tố môi trường như dành ít thời gian hơn ngoài nắng.

B

Alternatively, by comparing the experiences of identical twins with those of fraternal twins, who come from separate eggs and share on average half their DNA, researchers can quantify the extent to which our genes affect our lives.

Ngoài ra, bằng cách so sánh trải nghiệm của những cặp đồng sinh cùng trứng với những cặp đồng sinh khác trứng được sinh ra từ những trứng riêng biệt, trung bình có chung một nửa kiểu gen, các nhà nghiên cứu có thể định lượng mức độ mà kiểu gen ảnh hưởng đến cuộc sống của chúng ta.

If identical twins are more similar to each other with respect to an ailment than fraternal twins are, then vulnerability to the disease must be rooted at least in part in heredity.

Nếu các cặp đồng sinh cùng trứng có sự giống nhau về bệnh tật hơn là những cặp đồng sinh khác trứng thì nguy cơ mắc bệnh phải phần nào bắt nguồn từ di truyền.

C

These two lines of research - studying the differences between identical twins to pinpoint the influence of environment, and comparing identical twins with fraternal ones to measure the role of inheritance - have been crucial to understanding the interplay of nature and nurture in determining our personalities, behavior, and vulnerability to disease.

Hai phương pháp nghiên cứu này - nghiên cứu sự khác biệt giữa các cặp đồng sinh cùng trứng để xác định sự ảnh hưởng của môi trường và so sánh các cặp đồng sinh cùng trứng với khác trứng để đo lường vai trò của sự kế thừa – là mấu chốt để hiểu được sự tương tác của bản tính và sự nuôi dưỡng trong việc xác định tính cách, hành vi, nguy cơ bệnh tật.

D

The idea of using twins to measure the influence of heredity dates back to 1875, when the English scientist Francis Galton first suggested the approach (and coined the phrase 'nature and nurture').

Ý tưởng sử dụng cặp song sinh để đo lường ảnh hưởng của di truyền bắt đầu từ năm 1875, khi nhà khoa học người Anh Francis Galton lần đầu tiên đề xuất cách tiếp cận (và sử dụng cụm từ 'bản tính và sự nuôi dưỡng').

But twin studies took a surprising twist in the 1980s, with the arrival of studies into identical twins who had been separated at birth and reunited as adults.

Tuy nhiên, những nghiên cứu về song sinh đã có những thay đổi đáng ngạc nhiên trong những năm 1980, với sự xuất hiện của các nghiên cứu về những cặp đồng sinh cùng trứng, những người bị chia tách từ lúc mới sinh và đoàn tụ khi trưởng thành.

Over two decades 137 sets of twins eventually visited Thomas Bouchard's lab in what became known as the Minnesota Study of Twins Reared Apart.

Hơn hai thập niên qua, 137 cặp sinh đôi đã đến phòng thí nghiệm của Thomas Bouchard nơi được  biết đến dưới cái tên Minnesota Study of Twins Reared Apart.

Numerous tests were carried out on the twins, and they were each asked more than 15,000 questions.

Nhiều bài kiểm tra đã được thực hiện trên các cặp song sinh, và họ đã được hỏi hơn 15,000 câu hỏi.

E

Bouchard and his colleagues used this mountain of data to identify how far twins were affected by their genetic makeup.

Bouchard và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng núi dữ liệu này để xác định xem các cặp song sinh bị ảnh hưởng bởi tổ hợp gen của họ đến mức nào.

The key to their approach was a statistical concept called heritability.

Chìa khóa cho sự tiếp cận của họ là một khái niệm thống kê được gọi là tính di truyền.

in broad terms, the heritability of a trait measures the extent to which differences among members of a population can be explained by differences in their genetics.

Xét nghĩa rộng, tính di truyền của một tính trạng xác định mức độ khác biệt giữa các thành viên trong một quần thể có thể được giải thích bởi sự khác biệt kiểu gen của chúng.

And wherever Bouchard and other scientists looked, it seemed, they found the invisible hand of genetic influence helping to shape our lives.

Và bất cứ nơi nào Bouchard và các nhà khoa học khác xem xét, dường như họ đã tìm thấy bàn tay vô hình của ảnh hưởng di truyền giúp định hình cuộc sống của chúng ta.

F

Lately, however, twin studies have helped lead scientists to a radical new conclusion: that nature and nurture are not the only elemental forces at work

Tuy nhiên, gần đây các nghiên cứu về song sinh đã giúp đưa các nhà khoa học đến một kết luận mới mang tính cốt yếu: rằng bản chất tự nhiên và sự nuôi dưỡng không phải những nhân tố ảnh hưởng duy nhất đang hoạt động.

According to a recent field called epigenetics, there is a third factor also in play, one that in some cases serves as a bridge between the environment and our genes, and in others operates on its own to shape who we are.

Theo một lĩnh vực gần đây gọi là biểu sinh thể, có một yếu tố đóng vai trò thứ 3, một trong số đó là cầu nối giữa môi trường và gen của chúng ta, và  một số khác hoạt động theo cách của riêng chúng để định hình chúng ta là ai.

G

Epigenetic processes are chemical reactions tied to neither nature nor nurture but representing what researchers have called a 'third component'.

Các quá trình biểu sinh là những phản ứng hóa học không liên quan đến tự nhiên hay nuôi dưỡng mà là những gì mà các nhà nghiên cứu gọi là "thành phần thứ ba".

These reactions influence how our genetic code is expressed: how each gene is strengthened or weakened, even turned on or off, to build our bones, brains and all the other parts of our bodies.

Các phản ứng này ảnh hưởng đến mức độ kiểu gen của chúng ta được biểu hiện: bằng cách nào mà một gen được tăng cường hay yếu đi, thậm chí là hoạt động hay ngưng lại để tạo nên xương, não và tất cả các bộ phận khác trong cơ thể chúng ta.

H

If you think of our DNA as an immense piano keyboard and our genes as the keys - each key symbolizing a segment of DNA responsible for a particular note, or trait, and all the keys combining to make us who we are - then epigenetic processes determine when and how each key can be struck, changing the tune being played.

Nếu bạn nghĩ DNA của chúng ta như một bàn phím đàn piano khổng lồ và các gen của chúng ta như chìa khóa - mỗi phím đại diện cho một đoạn DNA chịu trách nhiệm cho một tín hiệu cụ thể, hoặc là tính trạng, và tất cả các phím kết hợp tạo nên con người của chúng ta - thì các quá trình biểu sinh xác định Khi nào và làm thế nào mỗi phím có thể được đánh, thay đổi giai điệu đang được chơi.

I

One way the study of epigenetics is revolutionizing our understanding of biology is by revealing a mechanism by which the environment directly impacts on genes.

Một cách để nghiên cứu về biểu sinh đang cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về sinh học  bằng cách tiết lộ một cơ chế mà nhờ đó môi trường tác động trực tiếp tới các gen.

Studies of animals, for example, have shown that when a rat experiences stress during pregnancy, it can cause epigenetic changes in a fetus that lead to behavioral problems as the rodent grows up.

Ví dụ, những nghiên cứu về động vật đã chỉ ra rằng khi một con chuột trải qua những căng thẳng trong thời kỳ mang thai, nó có thể gây ra những thay đổi biểu sinh ở bào thai dẫn đến các vấn đề hành vi khi chuột con trưởng thành.

Other epigenetic processes appear to occur randomly, while others are normal, such as those that guide embryonic cells as they become heart, brain, or liver cells, for example.

Các quá trình biểu sinh khác xảy ra ngẫu nhiên, trong khi số khác lại hoạt động bình thường ví dụ như khi chúng dẫn dắt tế bào phôi để chúng hình thành tim, não bộ, hay những tế bào gan.

J

Geneticist Danielle Reed has worked with many twins over the years and thought deeply about what twin studies have taught us.

Nhà di truyền học Danielle Reed đã làm việc với nhiều cặp song sinh trong nhiều năm và đã suy nghĩ sâu sắc về những nghiên cứu song sinh đã dạy chúng ta như thế nào.

'It's very clear when you look at twins that much of what they share is hardwired,' she says.

"Nó rất rõ ràng khi bạn nhìn vào cặp song sinh mà phần lớn những gì họ chia sẻ đều được kết nối chặt chẽ", cô nói.

'Many things about them are absolutely the same and unalterable.

"Nhiều thứ về họ là hoàn toàn giống nhau và không thể thay đổi.

But it's also clear, when you get to know them, that other things about them are different.

Nhưng nó cũng rõ ràng, khi bạn hiểu họ, có những thứ khác ở họ là khác nhau.

Epigenetics is the origin of a lot of those differences, in my view.

Biểu sinh là nguồn gốc của rất nhiều sự khác biệt, theo quan điểm của tôi.

K

Reed credits Thomas Bouchard's work for today's surge in twin studies.

Reed tin rằng công trình của Bouchard đã làm dấy lên những nghiên cứu về song sinh ngày nay.

'He was the trailblazer,' she says.

"Ông ấy là người tiên phong," cô nói.

'We forget that 50 years ago things like heart disease were thought to be caused entirely by lifestyle.

"Chúng ta quên rằng 50 năm trước những thứ như bệnh tim được cho là gây ra hoàn toàn bởi lối sống.

Schizophrenia was thought to be due to poor mothering.

Bệnh tâm thần phân liệt được cho là do nuôi dưỡng tệ bạc.

Twin studies have allowed us to be more reflective about what people are actually born with and what's caused by experience.

Các nghiên cứu song sinh đã cho phép chúng ta suy nghĩ nhiều hơn về điều gì là sẵn có từ khi sinh ra và điều gì là được tạo nên bởi kinh nghiệm.

L

Having said that, Reed adds, the latest work in epigenetics promises to take our understanding even further.

Reed cho biết thêm, công trình mới nhất hiện nay về biểu sinh hứa hẹn đưa sự hiểu biết của chúng ta đi xa hơn nữa.

'What I like to say is that nature writes some things in pencil and some things in pen,' she says.

"Điều tôi muốn nói là tự nhiên viết nên một số thứ bằng bút chì và một số thì bằng bút bi", cô nói.

Things written in pen you can't change.

Những điều viết bằng bút bi bạn không thể thay đổi.

That's DNA.

Đó là DNA.

But things written in pencil you can.

Những thứ được viết bằng bút chì thì bạn có thể thay đổi.

That's epigenetics.

Đó là biểu sinh.

Now that we're actually able to look at the DNA and see where the pencil writings are, it's sort of a whole new world.

Bây giờ chúng ta thực sự có thể nhìn vào DNA và xem những nét vẽ của bút chì nằm ở đâu, đó là một kiểu thế giới hoàn toàn mới.